周硕

(辽宁轨道交通职业学院，沈阳110023)

可编程控制器实训装置的研制与开发

周硕

(辽宁轨道交通职业学院，沈阳110023)

针对可编程控制器实训室在实训教学中缺乏实际被控对象的问题，开发了一套PLC实训装置，该实训装置不但可以锻炼学生进行PLC与被动对象的硬件接线，还可以直观地反映出学生所编写的PLC程序正确与否，最后通过教学实践证明了该实训装置的效果。

PLC；实训装置；开发

0 引言

可 编 程 序 控 制 器 (programmable logic controller,PLC)技术已广泛应用于工业自动化中，是现代工业自动化的三大支柱之一。目前，我院机电专业和电气专业都以项目的形式对此课程进行开设，需要大量的实际操作。然而，我院现有的PLC实训室内没有实际被控对象，学生只能在电脑编程运行后，通过观察PLC上的输出指示灯来判断正确与否，这种纸上谈兵的实作方式严重与实际脱轨。学生在实训室除了会得到编程能力的锻炼外，还应熟悉PLC与实际被控对象的硬件连接，增强学生对PLC控制系统的实践动手能力，为此，我们设计出了一套实用的、方便教学的PLC实训装置，其中包括交通信号灯、天塔之光、抢答器、电梯楼层显示等实训设备，在实际教学应用中取得了很好的效果。

1 设计思想

在高等职业教育的PLC实训教学中，应该注重培养学生从工业系统层面认识PLC技术，教学中除了注重PLC的编程技巧外，还应把PLC的硬件电路的设计和使用放在教学的重要位置，这样才能使学生掌握真正的工业实践技能。所以我院PLC实训室需要一种PLC实训教学装置，它不但能够真实反映PLC与外围设备的连接，还应直观地体现出学生编程运行的效果。

2 PLC实训装置的线路设计和功能

本套实训设备主要包括十字交通灯控制、天塔之光循环控制、抢答器控制和电梯楼层显示控制等，PLC的输出可以直接与设备连接，可以锻炼学生实际接线能力，并且具有造型美观、结构合理、工作可靠、操作及维修方便等特点。现对各实训板分别介绍下。

2.1 十字交通灯实训板

该实训板在原有交通灯控制的基础上加入了人行横道的控制，更贴近实际的交通灯。实训板正面包括接线的端子和显示的交通灯，各个端子都标有对应灯的符号，方便学生对PLC输出的分配，共有十个输出接线端和一个接电源负极的公共端，元器件均通过焊接固定在电路板上，图1和图2分别为该实训板的电路图和实物图。

图1 交通灯实训板电路图

图2 交通灯实训板实物图

2.2 天塔之光实训板

天塔之光实训板可以对PLC的顺序控制方法和移位指令的编程方法进行训练，可以直观地显示效果，方便学生进行对PLC程序的修改和调试，该板采用七个输出端子和一个共阴极的公共端，电路图和实物图如图3和图4显示。

图3 天塔之光实训板电路图

2.3 抢答器和电梯楼层显示实训板

抢答器和电梯楼层显示被设计在一张实训板上，抢答器可以利用电梯显示中的数码管显示抢答到的组数，同样数码管还可以在电梯楼层显示中显示层数，学生可以在实训时对数码显示、计数器、数学运算指令等进行训练，所以本实训板采用两个共阴公共端子，可以分开做单独的两个实验，也可把共阴极连起来一起使用。该实训板的电路图和实物图如图5和图6显示。

图4 天塔之光实训板实物图

图5 抢答器、电梯楼层显示实训板电路图

图6 抢答器、电梯楼层显示实训板实物图

3 结语

该PLC实训设备具有结构紧凑、使用直观、价格便宜、性能稳定可靠、维修方便、使用寿命长等特点。在实际应用中采用24V开关电源，学生可以安全地进行接线操作，可实现PLC项目教学中大部分实训内容的验证，很好地满足了实践教学的需要，极大提升了学生分析问题、解决问题的能力，使学生使用起来得心应手。在节省大量资金的前提下，成功地对PLC实训室进行了二次开发。目前，该实训设备在实践教学中取得了良好的使用效果。

[1]程显吉.可编程序控制器应用技术[M].机械工业出版社，2007.9.

[2]张远岐.电路模拟数字综合实验箱的研制[J].实验室研究与探索，2000(5):79-83.

[3]冯刘中.基于PLC的开放式综合实验系统设计[J].实验科学与技术，2007,5(4):153-155.

（编辑 文新梅）

The Research and Development of PLC Experiment Device

ZHOUShuo
（GuidaoJiaotongPolytechnic Institute,Shenyang110023,China)

Aiming at the lack of controlled objects in PLC experiment room,a PLC experiment device is developed in this paper.This experiment device can not only train students the ability of hardware connection between PLC and controlled objects,but also reflect whether the PLC program which the students write is right or wrong.Finally,the teaching practice proves the effectiveness ofthis experiment device.

PLC;experiment device;development

G3

B

1672-0601（2015）11-0096-02

2015-09-25

周硕（1979-），男，博士生，讲师，主要研究永磁同步电动机控制、滑模控制。